Плоская кривая
Эта статья включает список литературы , связанную литературу или внешние ссылки , но ее источники остаются неясными, поскольку в ней отсутствуют встроенные цитаты . ( Октябрь 2018 г. ) |
В математике плоская кривая — это кривая на плоскости , которая может быть евклидовой , аффинной или проективной плоскостью . Наиболее часто изучаемыми случаями являются гладкие плоские кривые (в том числе кусочно- гладкие плоские кривые) и алгебраические плоские кривые .Плоские кривые также включают кривые Жордана (кривые, которые ограничивают область плоскости, но не обязательно должны быть гладкими) и графики непрерывных функций .
Символическое представление
[ редактировать ]Плоская кривая часто может быть представлена в декартовых координатах неявным уравнением вида для некоторой конкретной функции f . Если это уравнение можно решить явно относительно y или x , то есть переписать в виде или для конкретной функции g или h – тогда это обеспечивает альтернативную, явную форму представления. Плоскую кривую также часто можно представить в декартовых координатах параметрическим уравнением вида для конкретных функций и
Плоские кривые иногда также могут быть представлены в альтернативных системах координат , таких как полярные координаты , которые выражают местоположение каждой точки через угол и расстояние от начала координат.
Гладкая плоская кривая
[ редактировать ]Гладкая плоская кривая — это кривая на действительной евклидовой плоскости и является одномерным гладким многообразием . Это означает, что гладкая плоская кривая — это плоская кривая, которая «локально выглядит как линия » в том смысле, что вблизи каждой точки она может быть отображена в линию с помощью гладкой функции .Эквивалентно, гладкая плоская кривая может быть локально задана уравнением где — гладкая функция , а частные производные и никогда не равны 0 в точке кривой.
Алгебраическая плоская кривая
[ редактировать ]Алгебраическая плоская кривая — это кривая на аффинной или проективной плоскости, заданная одним полиномиальным уравнением. (или где F — однородный многочлен в проективном случае.)
Алгебраические кривые широко изучаются с 18 века.
Всякая алгебраическая плоская кривая имеет степень — степень определяющего уравнения, которая в случае алгебраически замкнутого поля равна числу пересечений кривой с прямой общего положения . Например, круг, заданный уравнением имеет степень 2.
Неособые . алгебраические кривые степени 2 называются коническими сечениями , и все их проективные пополнения изоморфны плоские проективному пополнению окружности (это проективная кривая уравнения ). Плоские кривые степени 3 называются кубическими плоскими кривыми , а если они неособые, то эллиптическими кривыми . Кривые степени 4 называются плоскими кривыми четвертой степени .
Примеры
[ редактировать ]Многочисленные примеры плоских кривых показаны в Галерее кривых и перечислены в Списке кривых . Здесь показаны алгебраические кривые степени 1 или 2 (алгебраическая кривая степени меньше 3 всегда содержится в плоскости):
Имя | Неявное уравнение | Параметрическое уравнение | Как функция | график |
---|---|---|---|---|
Прямая линия | ||||
Круг | ||||
Парабола | ||||
Эллипс | ||||
Гипербола |
См. также
[ редактировать ]- Алгебраическая геометрия
- Выпуклая кривая
- Дифференциальная геометрия
- Кривая Осгуда
- Подгонка плоской кривой
- Проективные многообразия
- Наклон кривой
Ссылки
[ редактировать ]- Кулидж, Дж. Л. (28 апреля 2004 г.), Трактат об алгебраических плоских кривых , Dover Publications, ISBN 0-486-49576-0 .
- Йейтс, Р.К. (1952), Справочник по кривым и их свойствам , Дж. Эдвардс, ASIN B0007EKXV0 .
- Лоуренс, Дж. Деннис (1972), Каталог специальных плоских кривых , Дувр, ISBN 0-486-60288-5 .